化工工程管道设计安装中存在的问题

王保政，王观生

（杰瑞（天津）石油工程技术有限公司，天津 300000）

影响化工工程管道项目质量好坏的因素众多，但从总体来看，主要分为设计及安装两个阶段。其中，设计作为工程启动的始端，直接决定工程能否顺利执行，设计过程中考虑因素的全面性决定着施工进度的快慢，若设计出现问题，不仅会花费时间修改耽误工程的进度，更会使得之前投入的人力、物力浪费；安装作为化工工程管道项目的后期实现和维护，安装质量的高低直接决定管道能否实际执行，即安装决定工程能否落到实地。因此，以化工工程管道项目的设计和安装两个阶段中存在的问题为研究对象，分析其出现问题的原因，并有针对性地提出改进建议，对于提升管道项目安全性，使得化工工程高质高量的完成具有十分重要的意义。

1 化工工程管道设计和安装中存在的问题及原因分析

1.1 设计阶段存在的问题

设计阶段作为化工工程管道项目的起点，其主要存在以下三点问题：

（1）压力值不符合工况需求。管道项目设计过程中，要结合其输送物料的实际状况来设计管道的压力值。管道压力值的高低决定管道的寿命和易损害性，如果设计的压力值与实际物料需求偏差较大，就会使得管道呈现超压状态，从而使得管道更易于损坏，其安全程度会有所降低。

（2）附件设计不完善。管道项目的附加设计对于管道的安全性和寿命有着重要影响。当配送的物料呈现高熔点属性时，如果管道项目在设计过程中未添加伴热设计，就会使得管道更易于发生低温脆断、超压断裂等问题，使得物料的管道断裂和运送中断；当配送的物品呈现低沸点属性时，如果管道项目在设计时未考虑保冷属性，就会造成物资输送过程中常温沸腾状况，进而使得管道因为超压而断裂。因此，管道设计阶段对于附件的考量较为全面，并依据运送物资的实际情况做调整。

（3）管道构成原料设计不合理。化工管道由于其独特的属性，往往用来输送强酸、强碱、强腐蚀属性的物资，所以在设计管道阶段，如果对于构成管道的原材料属性设计不合理，即无法实现对强酸、强碱、强腐蚀物资的输送，则管道的寿命和安全性存在较高隐患。

1.2 安装阶段存在的问题

管道安装工作主要是指设计完成后的焊接，焊接质量对于整体化工工程项目质量十分重要，但是企业由于质量安全检测不到位，在实际安装中存在各种各样的问题，其中较为突出的主要有两点。一方面，部分企业在焊接开始时，准备工作不够充分，焊接部位缺乏指示性标识；另一方面，完成焊接工作后对于管道的质量安全检测项目实施力度不够，后期维护不够重视。由于这两方面的原因，使得管道的安装质量不合格，随之带来的是后期使用效能的降低，对于化工工程整体质量产生不利影响。

2 管道设计阶段的改进建议

2.1 “因地制宜”选择管道材料

化工工程项目中，管道的承压能力高低与化工工艺类型、配送物品类型密切相关，整体来看主要分为两类，即高压、低压管道。在进行管道项目设计过程中，设计者需要综合考虑配送物料的属性、工艺类型来选择制作管道的材料、连接类型等。当管道材质相同的情况下，阀门、垫片等应当尽量选择能承受较高压力的材料，从而能够应对不同压力值情况下较好地输送物资；当管道的材质呈现差异且压力也不同的情况下，阀门和垫片的选择应呈现差异性，即高压侧配置高质的材料，低压侧配置低质的材料。

2.2 合理设计塔、容器管线

塔和容器管线的设计作为连接不同管道的重点，其对管道的设计具有十分重要的影响，因此两者的设计要与设备未来的使用相匹配。塔和容器管线的设计主要在于分馏塔连接方式的不同，分为与回流罐和汽提塔两种连接方式。前者主要关注调节阀位置，由于分馏塔的控制原理是热旁路的操纵，因此在进行设计时更为考量热旁路，以设计调节阀位置，进而实现与回流罐的连接；而后者则主要关注调节阀组，即通过汽提塔位置的不同进行设计。

2.3 合理设计泵入口

化工生产的安全性依赖于泵的管线设计，如果泵入口设计缺乏合理性，则入口位置的管道会因气体的聚集而使得其存在较高的安全隐患，因此，泵入口处设计应注意以下三点。首先，增强入口管道的柔性，即通过可调节的入口设计增强其高低宽窄的调节属性；其次，采用顶平安装来加强入口处气体聚集现象的监控，降低安全隐患；最后，材质选择时增强柔韧材质的选择，从而使得泵进出管口处的应力值属于安全范围之内。

3 管道安装阶段的改进建议

3.1 落实质量检测制度

管道安装应当依据相关规范进行，完成后应当有专业人员进行质量检测。质检员检测时可采取无损的检测技术，从而使得完成质量检测的同时保证管道不受损害。如果在检测过程中发现异常状况，质检人员应当及时汇报并检查原因，以保证管道的高质量，为后续操作奠定基础。除此之外，焊接管理人员也应当加强监督属性，监督操作人员工作是否合规，以保证管道安装的质量。

3.2 加强不同焊接阶段作业的质量控制

管道焊接由于不同部位的存在，主要分为底层焊接、中层焊接和盖面焊接三种，不同的焊接阶段均应当加强质量控制。其中，在底层焊接中，氩弧焊技术应用最为广泛，其焊接方向是从底部逐渐转向顶部，并对接口部位运用角磨机摩擦来使得焊接均匀且具有较高的焊透性。因此在底层焊接过程中既需要进行焊接前的试运行操作，辅以检测氩气纯度，以保证底层焊接符合标准，同时在底层焊接过程中应当配置挡风板以降低风对焊接的影响，在底层焊接完成后要由专业人员或经验丰富的人员检测其安全性，以降低未来使用时发生错误的概率。

在中层焊接中需要注意四方面的问题：首先，保持作业面的清洁，时刻进行整理以减少作业面上残留物品对质量的影响；其次，焊接时缝隙和缝隙与端点间距要符合规定的标准，即间距大于0.11mm，缝隙值要高于0.35mm并小于0.55mm；再次，要分三层来对焊缝进行处理，且其厚度要符合规定的标准；最后，出于方便后续管道作业，可以采用直线型运条法来实现中层焊接，即在保证焊条不摆动的情况下，呈现直线焊接。中层焊接最终完成后，需指派专业人事进行时时质量检测，以保证管道安装质量符合标准。

在盖面焊接过程中要重点关注焊条的选择，其主要受到焊间隙的影响。焊接开始位置与中层之间要留有充足的间隔，以防止出现表面引弧的状况。同时，对于焊接过程中所呈现的电流、温度、电压等数据要指派经验丰富的人员或专业人员进行记录，并对已完成的焊缝进行标记。最后在完成所有焊接工作后，及时处理熔渣等各种废料，以避免其对焊接工作质量的影响。

3.3 阀门分类存放且型号匹对

在管道阀门的管理中要注重以下两点：第一，依据不同型号和材质，对阀门进行分类储存和放置，并在进行相关作业前实施现场测压，只有通过测验的阀门才可进行后续操作，在此过程中要保持文件记录，以备后续检测使用；第二，阀门的安装要严格匹配设计，根据设计图纸中要求的规格、型号来进行安装，以确保其准确无误。

3.4 创新工艺改善管道的防腐性

化工管道所运送的物资多为高腐蚀的性质，因此在管道的安装过程中增强其防腐属性对于其使用寿命十分重要。根据化工管道所处地理位置的不同，其主要分为地上和地下两种，针对前者主要通过喷涂沥青等来增强防腐性，而后者则主要通过防腐漆来实现管道的防腐属性。除上述物理措施外，工作人员在实施防腐举措时还应当关注当地环境因素，并对其进行综合测评，从而有针对性地制定防腐方案，增强管道的使用寿命。

4 结语

化工企业的安全生产与管道的设计、安装密切相关，因此相关工作人员既要使得管道设计符合规定标准，满足相关要求，又要在安装时增强管道焊接质量的控制以及管道防腐工艺的完善，并时刻注重质量检测结果的分析和改善，从而使得化工管道项目实现高质量目标，以使得化工企业实现更为安全、稳定的发展。